[发明专利]一种PID参数整定方法、装置、存储介质和设备

权利要求书

1.一种PID参数整定方法，其特征在于，包括：

基于工业过程模型，计算控制系统的总仿真时长；所述工业过程模型用于指示PID控制器的控制对象，所述控制系统基于所述PID控制器和所述工业过程模型构建；

根据所述总仿真时长，确定滤波器系数的取值范围；所述滤波器系数为预设表达式所包含的计算参数；所述预设表达式用于指示PID参数；

从所述取值范围内选取所述滤波器系数的取值，代入所述预设表达式中，计算得出所述PID参数的数值；

基于所述PID参数的数值，对所述控制系统进行仿真，得到动态响应数据；

将所述动态响应数据代入预设的性能指标函数中，计算得到性能评估值；所述性能评估值用于指示所述控制系统的失控概率；

从所述滤波器系数的多个所述取值中，选取目标取值；其中，所述目标取值为满足预设条件的取值；所述预设条件为：基于所述取值对应计算得到的所述性能评估值，小于预设阈值；

将所述目标取值代入所述预设表达式中，计算得出所述PID参数的整定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于工业过程模型，计算控制系统的总仿真时长，包括：

对所述工业过程模型进行仿真，得到所述工业过程模型的阶跃响应的起始值和稳态值；

计算所述起始值和所述稳态值之间的时间差，得到稳态时长；

根据所述稳态时长，计算得出控制系统的仿真总时长。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述取值范围内选取所述滤波器系数的取值，代入所述预设表达式中，计算得出所述PID参数的数值，包括：

依据预设的取值间隔，将滤波器系数的取值范围均分为n个区间；n为正整数；

统计各个所述区间的上限值和下限值，得到n个互不相同的数值；

将n个互不相同的所述数值，作为所述滤波器系数的n个取值；

将所述滤波器系数的n个取值，分别代入所述预设表达式中，对应计算得出所述PID参数的n个数值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述PID参数的数值，对所述控制系统进行仿真，得到动态响应数据，包括：

将所述PID参数的n个数值，分别代入到所述控制系统中，并依据预设仿真条件，对所述控制系统进行n次仿真，得到n组动态响应数据；其中，n为正整数，所述预设仿真条件为：对所述控制系统的输出设定值作单位阶跃扰动，并在控制时间大于0.5倍所述仿真总时长的情况下，对所述控制系统的输出增加1/3单位的增幅干扰。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述滤波器系数的多个所述取值中，选取目标取值，包括：

从所述取值范围中选取所述滤波器系数的n个取值，n为正整数；

统计基于n个所述取值对应计算得到的n个所述性能评估值；

从n个所述性能评估值中，选取数值最小的性能评估值，作为目标性能评估值；

在确定所述目标性能评估值小于所述预设阈值的情况下，将与所述目标性能评估值对应的滤波器系数的取值，作为目标取值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

在确定所述目标性能评估值不小于所述预设阈值的情况下，重复执行步骤，得到新的所述目标性能评估值，直至新的所述目标性能评估值小于所述预设阈值，将与新的所述目标性能评估值对应的滤波器系数的取值，作为所述目标取值；

其中，所述步骤包括：

根据与所述目标性能评估值对应的滤波器系数的取值，调整所述滤波器系数的所述取值范围，使得所述取值范围缩小；

从调整后的所述取值范围中选取所述滤波器系数的n个取值；

统计基于n个所述取值对应计算得到的n个所述性能评估值；

从n个所述性能评估值中，选取数值最小的性能评估值，作为新的所述目标性能评估值。